Miljonvinst med halverad tunnelbelysning

Har det välbeprövade men likväl ålderdomliga kravet för ljusstyrkan beträffande belysningen i landets tunnlar spelat ut sin roll? Förmodligen. En KTH-forskare har testat modernt LED-ljus i en tunnel norr om Stockholm och kommit fram till att kvaliteten på ljuset är vida överlägsen den gamla belysningens dito, att sikten blir bättre med LED-ljus i förhållande till befintlig ljusteknik och att LED-ljus dessutom kräver mindre energi.

– Med samma ljusstyrka blir så väl färgåtergivningen som sikten bättre med LED-ljus i förhållande till högtrycksnatriumlampor (HPS), som är den typ av ljus som idag är vanligast i tunnlar, säger Eran Aronson, den forskare på KTH:s ljuslaboratorium som utfört arbetet.

Testerna visar att LED-ljus med 3.2 cd/m2 (candela/kvadrameter) respektive 4.2 cd/m2 ger bättre sikt än 6.7 cd/m2 med HPS. 3.2 cd/m2 LED ljus ger i genomsnitt en meter längre sikt än 6.7 cd/m2 HPS-ljus. Det gör att dagens krav på tunnelbelysning om 5 cd/m2 framstår som omodernt.

– Ljusstyrkan kan alltså halveras med bibehållen trafiksäkerhet rent ljusmässigt, säger Eran Aronson.

Han tillägger att ljusstyrkan inte ligger exakt linjärt med förbrukad energi i watt. Att gå från 10 cd/m2 till 5 cd/m2 reducerar inte energiförbrukning med 50 procent. Men en minskad energiförbrukning går likväl hand i hand med minskad ljusstyrka.

Henrik Gidlund, specialist på Trafikverket, har varit involverat i forskningsprojektet. Han berättar att Trafikverkets totala energiförbrukning för tunnelbelysning idag ligger på 6 300 MWh per år. Efter det att Förbifart Stockholm är färdigbyggt kommer den summan att hoppa upp till 15 800 MWh per år.

– Med ny teknik och nya lägre krav kan vi reducera energiförbrukningen i landets tunnlar med 6 600 MWh per år. Det motsvarar en årlig kostnadsbesparing på 6.6 miljoner kronor. Vi kan gott ifrågasätta dagens krav om 5 cd/m2 för tunnels inre zon och borde kunna sänka ljusstyrkan till de nivåer som gäller utanför tunneln på natten, det vill säga 1,5 till 2 cd/m2, säger Henrik Gidlund.

Både han och Eran Aronson är eniga om att LED som belysningsteknik är den som har störst potential idag, men att det samtidigt finns andra tekniker som kan komma på tal för tunnelbelysning i framtiden. Till exempel plasma- eller OLED-teknik.

Beträffande färgerna visar Eran Aronsons tester att 6.7 cd/m2 HPS-ljus ger 79 procent färgåtergivningen medan 4.2 cd/m2 LED-ljus ger 90 procent färgåtergivning.

– Om vi inte bryr oss om färgåtergivning i tunnlar kan vi använda LED-ljus som understiger 3.2 cd/m2 i ljusstyrka och fortfarande behålla en acceptabel trafiksäkerhet i jämförelse med HPS-ljus, säger Eran Aronson.

Enligt Christer Berg, Trafikverkets projektledare och representant i forskningsprojektet, så ligger forskningsresultatet till grund för valet av belysning i den 18 kilometer långa tunnel som utgör större delen av Förbifart Stockholm. Belysningen i en av Europas längsta tunnlar är givetvis viktig, och exempelvis LED-ljus bjuder på möjligheten till ljus med ett större färgspektrum. Det innebär i sin tur att till exempel kameraövervakningen fungerar bättre, och därmed också säkerheten. Om det blir LED-ljus eller någon annan likartad ljusteknik är dock oklart idag då andra parametrar som till exempel inköpskostnader spelar roll, samtidigt som det är några år kvar innan det är dags att ljussätta tunneln.

Forskningen har skett på uppdrag av Trafikverket. Forskningsarbetet har utförts i Häggvikstunneln i Sollentuna där LED-belysningen finns kvar.